Question

将2 mol H₂O和2 mol CO置于1 L容器中，在一定条件下，加热至高温，发生如下可逆反应：

2H₂O(g)2H₂+O₂    2CO+O₂2CO₂

(1)当上述反应体系达到平衡时，欲求其混合气体的平衡组成，则至少还需要知道两种气体的平衡浓度，但这两种气体不能同时是_____________和_____________，或_____________和_____________。(填分子式)

(2)若平衡时O₂和CO₂的物质的量分别为n_平(O₂)=a mol， n_平(CO₂)=b mol，试求n_平(H₂O)=(用含a、b的代数式表示)。

Answer 1

(1)H₂O  H₂  CO  CO₂  (2)(2-2a-b) mol

解析：(1)如果这两种气体是H₂O与H₂，知道了H₂的平衡浓度，也就知道了H₂O的平衡浓度，二者互相关联，知道其一即可。

如果这两种气体是CO和CO₂，知道了CO₂的浓度，也就知道了反应的CO的浓度，同时CO的平衡浓度也就确定了，二者互相关联，知道其一即可。

(2)利用元素守恒进行计算。

 

根据碳元素守恒，CO为(2-b)mol，再根据氧元素守恒计算出终态H₂O为[2+2-2a-2b-(2-b)]mol=(2-2a-b) mol。